电子制造类

个人照片

2005年12月  --2006/12年在肇庆永成机械厂   模具工人  对机械模具行业很熟.

2007年-2008年1月在聚原环保科技有限公司

担任职任；业务助理(主要业务范围;建材/室内污染治理)

职责：

市场分析及销售预测，根椐品牌定位组合确定销售目标策略，品牌宣传,制定销售计划及相关规规章制度、市场管理条例、营运及店铺管理培训手册、人员的招募、选择、培训和调配、代理商、特许加盟店的管理及销售业绩考核，销售渠道及客户管理、营销内部的监督协调、开发重点市场。

业绩；开发的广州建材市场的.经销商  与家庭空气污染工程

2003年到四川峨眉山服役  武警

轴类零件的再制造技术工艺研究 篇5

现如今,轴类零件在工业中的使用也越来越重要,而轴类零件工作的环境也越来越趋于复杂化,轴类零件因失效的报废率也在增多。通常轴类零件主要失效的原因有轴变形、轴断裂、轴表面失效。其中轴表面失效占大部分[1]。双排链轮轴是传动零件,使用过程中主要承受交变载荷和扭转应力,其材料为42CrMo钢。42CrMo是低合金中碳钢,由于具有良好的强度、韧性匹配及较高的疲劳强度,在实际生产中广泛运用。金属部件在静配合的状态下,受部件表面光洁度、膨胀系数和装配工艺等因素影响,金属部件之间必存在一定的配合间隙。设备在强负荷的运行过程中,受轴承对轴的径向冲击力的影响,造成配合部件形成“硬对硬”的冲击。因金属材质为“常量关系”,虽然强度较高,但抗冲击性以及退让性较差,所以长期的运行必然造成配合间隙不断增大而产生相对运动,所以产生轴的磨损,导致设备无法正常运行。在工矿业生产过程中存在大量的轴类磨损现象,出现此种情况后,多数的企业会通过打麻点、刷镀、堆焊甚至报废更新来解决,这些传统方法不能有效解决轴类磨损问题,甚至造成更为严重的停机事故。更换下来的废轴被当做废铁卖掉,忽视了废品再利用的巨大价值。对于双排链轮轴也一样,一旦出现局部磨损破坏,就会导致零件的报废,造成巨大的浪费,因而寻求对轴类工件的修复工艺具有十分重要的意义。

42CrMo钢硬度较高,具有硬度高、耐磨性好、热膨胀系数小、抗腐蚀性好,价格适中等优点,应用范围愈来愈广。当其堆焊后表面硬度很大,但常规的加工方法难以胜任对这种堆焊层的加工,所以必须针对硬质合金的加工开展特种加工方法的研究。

电解加工是加工硬质合金的特种加工方法之一。它是利用金属在电解液中可以发生阳极溶解的原理将零件加工成型的。由于它既没有机械加工中的切削力和切削热的作用,也没有电火花加工中的热影响,同时又有加工效率高、加工质量好等众多优点,是一种有效的加工方法,并且在加工成型规律、阴极设计以及加工基础规律等方面已经积累了丰富的资料[2～7]。因此,非常适用于对焊缝表面区域进行再加工,得到成型质量好,且具有优良力学性能的的表面组织。

1 基本问题与基本原理

1.1 双排链轮轴

本文所研究轴类零件——双排链轮轴在实际使用过程中,很容易在安装法兰盘的地方出现磨损破坏,造成局部破坏,最终导致整个零件难以继续使用。容易出现破坏的位置如图1中所示。

双排链轮轴磨损破坏以后,要进行表面修补,可以采用各种堆焊技术,它们是利用焊接方法进行强化和修复机械零部件表面的一种技术。可以去除零部件缺陷、恢复零部件力学性能和几何尺寸、改变零部件表面的化学成分和组织结构、延长零部件的使用寿命,具有重要的经济价值。此外,激光熔覆也是很常用的一种表面强化方法。当进行表面堆焊或者熔覆后,会出现表面硬度过大,不适用于传统的加工,所以电解加工应运而生。

1.2 电解加工基本原理

电解加工(electrochemical machining,ECM)是利用金属在电解液中发生阳极溶解反应而去除工件上多余的材料、将零件加工成形的一种方法。电解加工硬质合金时,硬质合金工件与直流电源的正极连接,称为阳极;工具与直流电流负极连接,称为阴极。两电极之间保持一定的间隙,间隙中通过高速流动的电解液。在直流电流的作用下,阳极金属不断溶解进入电解液中,阴极上析出气体。阴极不断进给,阳极不断溶解,直至阳极工件加工到所需的形状为止。整个加工过程在常温下进行,工件始终不与工具阴极相接触。电解加工前,将电源的正负极分别与工件和电极连接,将电解液泵安装在盛有电解液的水槽中。电解加工开始后,将电源接通,电解液泵不断将电解液抽出,使其流过工件与电极头之间的间隙,起到导电作用。工件就会在电化学作用下不断被加工、去除,得到最终需要得到的形状。

1.3 双排链轮轴的电解加工

双排链轮轴的电解加工采用电解车工艺方法,它是电解加工扩大应用的一种工艺方法。目前,已用于航空发动机的环形件、薄盘件以及定子整流叶片等的加工。应用这种方法还可以加工细长的轴类回转体工件。电解车是以工件旋转,阴极作径向或轴向进给而进行加工的。因此,它能提高工件的加工精度和光洁度,延长工具印记的寿命,同时,采用小面积的阴极加工,可以用有限的电源容量加工较大的工件面积。它的基本原理图如图2所示。由于轴类零件不同截面的直径是不同的,实验过程中为了方便研究,在一组实验中,仅针对同一直径的表面进行阴极设计。

2 试验安排

2.1 实验材料

本实验的加工对象为双排链轮轴,其成分为42CrMo,具体的合金成分如表1所示。

2.2 试验修复

机械产品的再制造经过了相当长时间的应用和实践,再制造技术也得到了不断的发展,目前常用到的再制造技术有电刷镀技术,热喷涂技术,堆焊技术,激光表面熔覆技术。本文采用表面堆焊与激光熔覆。

表面堆焊焊条分别为J507和D212,其化学成分如表2所示。

将母材用晶粒度200～1000的砂纸逐级打磨后,用酒精清洗表面油污。然后将母材与焊条一起预热到250℃,保温2h;保温结束后立即进行手工电弧堆焊,其工艺参数如表3所示。

为便于进行对比,我们采用的激光熔覆粉末是由Fe粉、FeCr粉(Fe占70%,质量分数)、FeMo粉(Fe占50%,质量分数)配成的FeCrMo粉末和FeCr粉末,颗粒大小为200～300目,其配比方案及化学成分如表4所示。

将母材用晶粒度200～1000的砂纸逐级打磨后,用酒精清洗表面油污。将工件预热到250℃,保温2h;然后将粉末均匀涂覆至工件表面,使其厚度为0.3mm,最后进行激光熔覆,其工艺参数如表5所示。

2.3 耐磨性与硬度测试

焊后待测部位制成7×7×25mm的试样,在MM-200型磨损试验机上进行母材、堆焊层和熔覆层的耐磨性试验。摩擦工况为干磨滑动摩擦,加载为5kg,转速为200r/min,实验时间为1h。试验后采用公式

式中:V为磨损体积;其中B为磨痕宽度;L为磨痕长度;R为磨轮半径。

耐磨性实验后,用自动转塔数显硬度计测试熔覆层的显微硬度,沿焊缝表面在10kg载荷下测量3次求平均值。

本试验表面堆焊选用Miller Dimension TM 372型焊机;激光熔覆设备主要由JK2000M型激光焊机与其配套的TDJG-1型多轴数控激光加工机床组成。焊后用MM-200型磨损试验机进行耐磨性实验;用自动转塔数显硬度计测试熔覆层的显微硬度。

2.4 修复试验

为便于研究,选择堆焊方法进行修复,试验前先采用打磨除锈,然后利用手工电弧焊进行堆焊,本实验为了研究清楚,堆焊面积比较大,堆焊完的形态如图3所示。

堆焊完之后,进行电解加工试验。试验仪器为型号是PHECMC6132-750的电解车削机床;阴极材料为黄铜;电解液选择30%的NaNO3水溶液;电解液温度为40℃。电流密度依据机床自身系统所测出的电流计算出来,作为试验的一个指标。试验分静止加工与旋转加工两部分。静止试验主要研究电解加工的几个基本参数的关系,接着采用不同的主轴旋转频率,进行试验。静止加工采用正交实验法研究电解电压、加工初始间隙、加工进给速度与电流密度之间的关系。由以上研究得出最终合理的加工工艺,进行双排链轮轴的整体加工。

2.5 试验参数的选择

在电解加工中,电解液的组成必须与工件材料匹配。一种电解液性能的好坏,与工件表面生成的氧化物和金属盐是否容易溶解有很大关系。由于NaCl电解液活性高,分散能力强,所以杂散腐蚀严重,对于42CrMo硬质合金并不适合,而NaNO3非线性电解液杂散腐蚀较轻,加工精度较高,很适合这种合金的加工,在本实验中采用浓度为30%的NaNO3电解液。在选定了电解液之后,加工间隙是核心的工艺因素,它很大程度上影响电流密度,它是决定加工精度的主要因素,直接影响加工效率、表面质量,它受电场、流场及电化学特性三方面多种复杂因素的影响。主要体现在工件阴极以及加工参数方面。在本实验中,在阴极设计确定之后,加工效果主要与加工参数密切相关。而在所有的加工参数中,加工电压U,进给速度v、初始加工间隙△0、水压及电流密度是最关键的几个参数,这几个参数之间互相影响,为了得到良好的工艺,工艺参数之间必须协调和匹配,所以利用正交试验来研究这些参数,得到良好的加工工艺。

2.6 试验过程

试验中选用L34正交试验表,3个因素:加工电压、加工初始间隙、加工进给速度,所有因素取三水平,如表6所示。试验的指标为电流(即电流密度)以及表面粗糙度。表7是试验方案及结果。

对得到的电流密度与表面粗糙度进行分析,得到静止加工的参数,然后进行旋转加工试验,其中加工过程采用1.5 H z2.0Hz,2.5Hz,3.0Hz,3.5Hz,4.0Hz六种主轴旋转频率。加工效果的优劣,间接也证明了在六种情况下流场的好坏。

3 结果与讨论

3.1 修复结果结果与讨论

耐磨性实验结果如表8所示。

从表8可以看出,母材的磨损体积最大,显示了母材的耐磨性在这些试样当中是最差的;经过J507和D212表面堆焊后,其耐磨性分别提高了12%和52.7%。很显然,D212堆焊层具有很好的耐磨性。而与D212焊条合金成分相近的FeCrMo粉末和FeCr粉末熔覆层,其耐磨性分别比母材提高了34.8%和45%,与D212堆焊层耐磨性接近。

硬度实验结果如图4所示。

从图4可以看出,母材的硬度最低,其次为J507焊条堆焊层。采用合金粉末以及D212焊条都具有较高的硬度,硬度都在650HV以上,硬度最高的为FeCr粉末,平均硬度可以达到800HV左右,所以修复之后,不适合于常规切削方法的加工,所以进行电解柔性加工。

3.2 正交试验结果与分析

在进行了9组正交试验以后,记录试验中的电流稳定值,然后换算为电流密度,测量每一组的粗糙度。具体的数值及极差分析如表9所示。

我们可以得到,对电流密度影响的顺序为:U>v>P>△0。从极差分析中我们得到较好的加工参数,即在电压为20v,初始加工间隙为0.4mm,进给速度为0.3mm/min,水压为1.0Mpa的情况下,电流密度合适,加工效果好。需要说明的是,这与先前研究的不考虑进给速度的最优加工参数有所区别,先前的研究中,控制进给速度一定,最终得到在加工电压20V,供液压力1.0MPa,初始间隙0.1mm的最优工艺。这说明了进给速度是电解加工另一个很重要的影响因素,此外先前加工的效果也很不错,说明了适用于电解加工的参数不止一组,事实上,加工工艺的取值都在一定的范围内,这样才能适用于生产。如图5所示,这是9组试验的加工效果图。

从图5中我们也可以看出来加工效果的好坏,前三组的效果比较理想,主要是流场均匀,加工电压足够大,加工间隙与进给速度匹配的好,对应的加工电流也大,所以加工的效果明显要好于其他几组。

基于上述分析,在通常情况下,随着电流密度的增加,表面粗糙度Ra会下降,表面去除量增加。由图片及结合实验分析,我们得到比较理想的静止加工工艺为:电压20v,加工间隙0.4mm,进给速度0.3mm/min。

3.3 轴的加工结果与讨论

在已经研究的基础上进行主轴旋转频率为1.5Hz 2.0Hz,2.5Hz,3.0Hz,3.5Hz,4.0Hz,六种情况下的加工效果,加工效果如图6所示。

从图上我们可以看到在主轴旋转频率为3.5Hz下,表面光洁度高,粗糙度经测量为0.2um,而主轴旋转频率为4.0Hz时,加工效果没有前者好,光洁度不高,测量的粗糙度为0.8um。我们可以知道,由于第一步的静止加工的参数选择,对旋转加工起到了很好的指导作用,既简化了旋转加工的研究,又使旋转加工结果更可靠,这是因为静止情况下,试验条件稳定,不像旋转加工时,主轴会有微小的摆动,可能会影响研究。可以看出来在图6(e)的加工效果最好,这主要是因为所选的参数合适,保证了工件阳极和工具阴极间保持适合的间隙,当电解液从加工间隙中不断高速流过时,及时地带走阳极溶解产物和电解电流通过电解液时所产生的热量,并且起到去极化作用。在这样的参数下,电流密度达到15A/cm2左右,流场均匀,颗粒不会沉积造成短路,随着合适的进给运动,达到了加工量与进给速度的动态平衡,从而加工效果很好,甚至接近镜面。

经过这些试验分析,我们可以得到适用于双排链轮轴的修复的工艺参数,即使用30%的NaNO3电解液,电解电压为20v,加工初始间隙为0.4mm,进给速度为0.3mm/min,主轴旋转频率为3.5Hz的参数下,修复结果良好。然后进行完整的双排链轮轴的加工,加工后的效果如下图所示。可以看到,表面光亮平整,粗糙度低精度高,达到了很好的修复效果,这说明电解加工很适合轴类零件的修复加工,能够实现柔性加工,没有应力,也没有机械加工产热造成的组织改变,对于轴类的再制造具有很大的意义。

4 结论

经过静止加工试验与旋转加工试验,采用正交分析与粗糙度测试,我们得到了适用于双排链轮轴的修复工艺,并且得到了以下结论:

1)经过表面堆焊与激光熔覆进行修复,轴的表面硬度很高,这对于轴类修复具有重大意义,但是同时会增大加工的难度。

2)静止加工时,我们可以采用电解电压初始加工间隙为进给速度为时的参数,可以得到粗糙度达0.4um以下的表面。

3)采用合适的电解加工工艺,可以实现轴类零件的柔性加工,加工表面平整光滑,甚至可以达到镜面。

摘要：轴类零件,在使用过程中主要承受交变载荷和扭转应力,容易出现磨损破坏,会导致整个轴的失效,为了节约成本,所以要寻求轴的修复方法。当进行比如手工电弧焊、激光熔覆等技术的修补后,表面的硬度会变得很高,不适合用常规方法加工,本论文利用新的加工方法--电解加工对修复的双排链轮轴进行加工。在电解加工之前,先进行表面修复的研究,然后在静止情况下进行电解加工参数的研究,利用正交试验确定合适的加工参数。接着进行旋转加工修复试验,利用静止得到的参数以及自身的特点确定旋转加工的参数。最后利用得到的参数进行完整的加工,实现双排链轮轴的电解加工修复。本研究可以为电解加工用于轴类零件的再制造提供一定的理论依据与实际支撑,为高硬度钢以及硬质合金开辟一条新的修复与加工方法,实现这类材料的柔性加工。

关键词：轴类零件,表面修复,电解加工,再制造

参考文献

[1]戴娟,夏尊凤,汪大鹏.轴类零件的失效分析[J].机电产品开发与创新,2004.5,17(3).

[2]武俊伟,李晓刚,杜翠薇,等.X70钢在库尔勒土壤中短期腐蚀行为研究[J].中国腐蚀与防护学报,2005,25(1):15-19.

[3]HA-WON SONG,VELU SARASWATHY.Studies onthe corrosion resistance of reinforced steel in concretewith ground granulated blast-furnace slag-an overview[J].Journal of Hazardous Materials,2006,138(2):226-233.

[4]陈友治,徐瑛,丁庆军,等.酸性介质对钢筋混凝土腐蚀机理研究[J].武汉理工大学学报,2001,23(8):4-6.

[5]JOHN P B.The use of permanent corrosion monitoring innew and existing reinforced concrete structures[J].Cement&Concrete Composites,2002,24:27-34.

[6]PERNICE P,ARPAIA M,COSTANTINI A.Steel corrosionrate in soils by a.c.and d.c.electrochemical methods[J].Materials Chemistry and Physics,1990,26(3/4):323-330.

电子制造类 篇6

我国已成为世界第二大经济体, 进入经济大国行列。但从本质上看, 我国制造业目前仍处于世界制造产业链的中低端。自2008年全球金融危机及欧洲主权债务危机后, 一方面, 一些发达国家重新认识到实体经济的重要性, 在中高端产品领域增强其竞争力 (如美国提出了“工业互联网”战略, 加速促进信息网络技术与制造业的深度融合, 力图重建其制造业优势;而德国政府则于2011年4月在汉诺威工业博览会上推出“工业4.0”概念并于2013年上升为国家战略, 旨在利用信息通信技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统相结合的手段, 将制造业向智能化转型, 倡导建立“智能工厂”, 实行智能制造) 。另一方面, 一些新兴经济体和发展中国家 (如印度、越南等) 也在充分发挥自己的优势, 在产业及资本转移等方面积极参与全球产业再布局, 利用其人口红利在制造业中低端对我国的制造业开展竞争。我国制造业面临发达国家和其他新兴经济体“前后夹击”的双重挑战[1]。同时, 随着国内人口红利的下降、资源紧张、环境恶化, 以往的“高投入、高消耗、高排放、低效益”粗放式发展模式难以为继, 市场倒逼我国制造业必须转变发展方式、调整产业结构, 转型升级、走创新驱动的道路。

二、新常态下我国制造业转型升级新趋势

随着全球制造产业链分工格局的变化, 我国制造业“产能过剩”的问题非常突出, 政府适时提出了“一带一路”战略, 推动制造业“走出去”发展。这就要求制造业必须顺应“互联网+”的发展趋势, 加快从要素驱动向创新驱动转变, 转变过去靠低成本竞争为今后靠质量效益取胜。新常态下我国制造业转型升级的新趋势表现在以下几方面:一是伴随着工业化与信息化的快速融合, 数字化制造、智能化制造成为我国制造业发展的方向;二是要想实现我国制造业从大国向强国转变, 就必须大力开展技术创新, 在关键核心技术上有突破;三是为建设“美丽中国”, 要求我国制造业向资源节约型、环境友好型转变, 坚持绿色发展、低碳发展;四是为满足人们对产品的时尚追求, 制造业应从传统的生产型向服务型转变, 重点发展高附加值和高技术含量的工业及生产性服务业, 以适应个性化的定制需求[2]。五是应以内部组织扁平化和资源配置全球化作为制造业培育竞争优势的新途径。使企业的生产组织更富有柔性和创造性。通过网络将价值链与生产过程分解到不同国家和地区[3]。

三、高职院校服务制造业转型升级的基础

一是具有一支“双师型”的师资队伍。多年来, 各高职院校通过“外引内培”等方式, 大力开展双师素质教师培养, 不断提升教师队伍整体素质, 教师的科研和社会服务能力已具有相当实力。尤其是从企业引进的教师, 他们了解企业需求、熟悉生产过程、工程经验丰富, 在开展校企合作、技术服务时, 比单纯在学校中成长起来的本科院校老师更有优势。

二是与行业企业有着紧密联系。高职院校过去绝大多数都是由行业企业举办的, 具有鲜明的行业背景和行业特色, 而且在几十年的发展过程中与行业企业建立了非常紧密的联系, 因此在淘汰落后产能、促进技术创新、推动企业转型升级过程中必将能发挥重要作用。

三是高职院校具有较丰富的物质资源。在十多年的建设发展过程中, 各高职院校为保证人才培养质量, 通过多种形式筹措资金, 不断改善办学条件, 已经具备了较丰富的软硬件资源, 这为高职院校面向企业开展技术咨询与服务、转化与推广科技成果创造了良好条件。

四是高职院校拥有一大批可培养的人才资源。当前, 人才的短缺已成为制约我国制造业转型升级的“瓶颈”。而高职院校的培养目标就是为企业培养高素质技术技能人才, 学生毕业进入社会后可在制造业转型升级过程中提供技术和智力支持。

四、高职制造类专业的改革应紧跟产业转型升级

(一) 优化调整专业设置

办高职就是办专业, 专业设置在高职院校人才培养过程中的重要性是不言而喻的。当前高职院校在设置制造类专业时, 由于对区域经济发展和制造业转型升级的趋势研究不够, 对新兴制造业人才需求调研分析不深入, 故不能及时对传统制造类专业进行改造、调整, 不能及时根据制造业转型升级的需求设置新专业, 导致供需脱节, 一方面有的专业学生毕业即待业, 出现“就业荒”;另一方面有的新兴制造业所急需的技术技能人才又无对应专业进行培养, 出现“用工荒”。因此, 高职制造类专业的设置要想具有前瞻性、真正做到与产业对接, 就必须紧跟区域制造业的转型升级趋势, 充分做好专业设置调研与分析, 适时改造、调整老的专业, 对接新兴制造业设置新专业。只有这样, 才能防止专业设置的僵化, 防止“僵死”专业的出现, 解决学生“就业荒”和企业“用工荒”的问题。

(二) 科学定位培养目标

前些年, 我国制造业的高速发展主要依靠的是“三高一低”的粗放式发展模式, 因而大多数高职院校对制造类专业的人才培养目标的定位是:为“劳动密集型和资金密集型”企业培养人才。甚至少数高职院校在进行人才培养目标定位时根本没有开展市场调研, 不知道区域制造业的发展趋势, 只是看到别的学校开了这个专业、招生还行, 也就邯郸学步跟着开办, 这就导致区域范围内出现专业设置类同、专业特色缺失的问题, 这不仅造成了教育资源的浪费, 而且导致了学生就业难。当前, 我国制造业开始向“技术密集型和知识交叉型”转型, 转型的关键动力是技术创新。因此, 在制造业转型升级背景下要实现专业人才培养目标的科学定位, 就必须充分进行人才市场调研, 了解区域制造类企业的人才需求状况, 分析不同制造业各自职业岗位的不同特点, 准确定位专业人才培养目标, 提高人才培养的针对性。

(三) 创新人才培养模式

我国制造业的转型升级要求我们培养具有创新精神的技术技能型人才。面对时代的呼唤, 高职院校应坚持“以服务发展为宗旨, 以促进就业为方向”, 在面向市场设置专业、明确人才培养目标的基础上, 从以往追求数量变为当前追求质量, 深入研究人才培养模式与市场需求的关系, 创新人才培养模式。可在借鉴德国“双元制”人才培养成功经验的基础上, 通过搭建校企双主体育人平台, 取长补短, 试行现代学徒制, 开展人才培养, 在实践中使学生了解企业文化, 培养学生的职业道德与素养, 培养学生的人际交往与合作共事能力、组织规划能力、独立解决问题能力。让学生置身于真实或模拟的工作环境, 完成学习性工作任务, 使学生在具有多种技能与技术复合的同时具有一定的创新思维和创新能力, 养成现代社会所需要的职业文化认同, 能够首岗适应、多岗可迁移, 实现自我职业生涯的可持续发展[4]。

(四) 重构动态课程体系

当前, 许多高职院校制造类专业的课程体系虽不断在进行调整, 但仍呈现出跟不上制造业发展需求、针对性不强、缺乏弹性等问题。因此, 必须从根本上打破原有的“缩本科”“套中职”的陈旧课程体系, 重新整合、序化教学内容, 搭建新的课程体系。在重构课程体系时, 必须注重课程设置与制造业转型升级的需求挂钩, 根据职业岗位必需的知识、技能和素质确定课程内容, 同时要关注制造业转型升级所带来的岗位需求变化, 动态调整和修改课程体系。要适时引入创新创业课程, 培养学生的创新精神, 为学生创业打下基础;要加强英语、计算机应用等基础课程, 帮助学生树立终身学习理念, 培养学生的可持续发展能力;要适度开设一定的人文选修课和网络选修课, 培养学生的人文素养和自主学习能力;要加大实践教学比例, 将校内实践、校外实习与毕业设计有机结合。

(五) 开展项目化课程改革

随着网络技术的快速发展, 移动终端的不断升级, 学生获取知识的方式发生了翻天覆地的变化。一方面, 我们要实时更新课程教学内容, 以项目为载体、以任务为驱动, 邀请企业工程技术人员共同参与课程开发, 及时将企业所采用的新材料、新工艺、新设备、新技术等纳入教学内容, 重新编写项目化教材。另一方面要以工作过程为依据设计学习情景, 遵循学生职业成长规律, 按照从简单到复杂, 由单一到综合重新序化教学内容。同时, 要积极推行行动导向教学模式, 通过“学中做、做中学”, 在实践中提升学生的职业能力。要改革以往以教室为中心、教师“满堂灌”的教学方式, 积极推广“微课”“慕课”“翻转课堂”等教学形式, 提高学生学习的积极性和主动性。要注重信息技术的运用, 积极开发精品资源共享课程, 建立专业教学资源库, 为学生自主学习提供条件。

(六) 提升科研服务能力

高职院校肩负着“教学、科研、社会服务”三大职能。为适应制造业的转型升级, 一方面高职制造类专业的教师必须与时俱进, 不断提升研发能力, 积极开展服务教学的教育教学改革研究、服务制造行业企业的应用技术研究、服务区域经济发展的政策措施研究, 重点应放在服务企业的技术研发和产品升级上面。另一方面, 高职院校也要创新科研体制机制, 通过提供科研经费、数字化平台等改善教师科研条件;通过将科研纳入工作绩效考核, 激发教师开展科研的积极性;通过开展校企合作, 签订研发项目, 为教师提供服务企业的机会。同时, 应充分发挥好职能部门的管理功能, 在前期抓好立项咨询与指导, 在中期加强科研进度跟踪与督查, 在后期开展成果鉴定评选及转化推广。最终实现以科研促教、科研促管、科研促社会服务, 对内推动教育教学改革、对外促进产学研深度结合[5]。

(七) 实施校企协同创新

“校企协同创新”是在制造业转型升级新常态下校企合作的新形式, 是实现产教深度融合的新途径。通过将高职院校与企业各自拥有的资源和优势要素进行合理配置、共享和融合, 建立校企协同创新中心平台等, 可充分发挥企业和高职院校各自的创新优势, 为小、微型制造企业提供人才、科技服务, 促进新装备、新材料、新技术、新工艺在教学中应用, 提高教学效果。而通过基于产业集群背景下协同创新机制的有效运行, 一方面高职院校可有效解决专业设置与区域制造业集群之间的不适应问题, 提升高职院校服务区域制造业集群的能力, 促进高职教育可持续发展;另一方面可增强制造类企业的竞争力, 使两者在人才培养、技术改造、产品研发等方面协调发展, 实现区域高职教育与产业集群的良性互动[6]。

参考文献

[1]潘爱华.新常态下我国制造业发展的几点思考[J].产业经济评论, 2015 (2) :5-10.

[2]张志元, 李兆友.新常态下我国制造业转型升级的动力机制及战略趋向[J].经济问题探索, 2015 (6) :144-149.

[3]胡迟.在新常态下持续实现转型升级:制造业转型升级成效的分析与对策[J].中国经贸导刊, 2015 (15) :48-52.

[4]王亚鹏.产业转型升级与高职人才培养模式改革[J].中国职业技术教育, 2015 (28) :110-112.

[5]高澜.现代职业教育体系下高职院校转型发展的思考[J].广西教育, 2014 (47) :91-93.

机匣类零件数字化制造技术研究 篇7

关键词：数控加工,加工参数,编程模板航空发动机机匣

1 引言

近年来, 国内航空发动机制造企业由于面临国内外同行业的激烈竞争, 对制造周期、加工质量、加工成本的要求越来越高。在数控加工领域, 迫切需要通过发展CAD快速建模技术、CAM高效编程技术、数控加工仿真技术、数控加工防错技术等数字化制造技术来快速提升数控加工能力, 来满足企业精益生产的要求。

2 项目概述

2.1 技术指标

2.1.1 在某型号发动机中实现MBD项目的应用

2.1.2 两类机匣实现基于设计模型的工序高效建模及模块化编程应用

2.1.3 重新完成主要数控机床的仿真控制系统, 刀具、优化数据库建设, 实现仿真过程规范化。

2.1.4 完成典型件刀具、切削数据库建设, 实现仿真过程切削参数规范化。

2.1.5 完成数控程序管理防错内容修改, 完成数控机床防错功能和刀补防错程序开发, 在程序中和工步中增加防错技术手段。

3 技术方案

3.1 总体技术方案及其实施过程与效果

3.1.1 机匣典型零件基于设计模型的工序高效建模及模块化编程应用

机匣类零件UG编程模板的建立包括以下内容:

(1) 定义加工模板类型。在UG样板文件中, 针对不同机匣典型零件的加工特点, 如材料、几何特征、加工阶段等内容制定不同的加工方式。

高温合金零件, 在粗加工和精加工阶段, 所考虑的加工方式是不同的, 粗加工主要考虑高效去处余量, 保证精加工余量的均化。精加工为了保证零件的加工质量, 效率放在次要地位。针对不同的加工对象, 应采用不同的加工模板, 如上面零件的铣面、清根, 就需要不同的加工模板, 将整个工序内容按照加工顺序, 完成所有编程内容设置。

(2) 创建加工方法组、刀具组。建立加工方法组和刀具组, 可以省去每次创建操作时必须进行的加工刀具、加工方法等参数的重复性设置工作, 提高编程效率。创建刀具组就是将所需刀具的类型、名称、直径、长度、切削刃长度等信息按照要求, 然后调用刀具库中已有刀具进行关联, 完成加工刀具组工作。在加工过程中, 为了保证加工的精度, 需要对粗加工、精加工创建方法组, 方法组就是为粗加工、精加工制定统一的加工公差、加工余量、进给量等参数。

(3) 确定加工模板中的加工参数。将操作中的各种加工参数固化, 在以后的编程工作中不再重复输入。这里主要有两个方面的内容:一是指加工切削参数, 如进给量、主轴转速、走刀方式、步距、切削方向等;二是指UG产生程序所需的条件和控制选项, 如驱动方式、投射方向、刀轴方向、机床控制、显示方式等。对这些参数和选项按规范的要求确定好后, 在以后的编程工作中不再输入, 既节省了时间, 又减少了出错的机会。

(4) 刀具库的建立。把常用的刀具参数按照规范的要求输入, 所谓规范的要求, 是指根据车间刀具命名规则和实际加工用的刀具尺寸, 修正加工中的各种不利因素所带来的误差。进入UG加工环境后, 将数控加工车间加工时所用的刀具建立到UG刀具库中, 编程时就可以直接调用了。

(5) 设置模板关联和继承关系。自定义好的模板只有设置好了关联性和继承性才能实现调用, 在Template setting中, 按照创建的目的, 对Templat和load with Parent进行选择, 就完成了模板关联性和继承性关系的设置。

3.1.3 机匣数控加工仿真环境数据库建设

3.1.4 基于PDM系统的机匣高效切削数据库建设

数据库内容包括四个部分:

(1) 零件材料库:TC4、TC17、GH4169、GH907、|0Cr17Ni4Cu4Nb、M152

(2) 加工方式库:平面铣、型铣铣、侧面铣、槽铣

(3) 刀具材料库:端铣待涂层硬质合金刀端铣不带涂层硬质合金刀、端铣带涂层刀片, 端铣不带涂层刀片, 球形带涂层铣刀、球形不带涂层铣刀。

(4) 加工数据库:部前面的刀具材料和零件材料、加工方式、相互组合形成的加工数据库。

3.1.5 机匣零件数控加工防错方法技术

a) 收集数控加工中出现的质量事故案例。

b) 总结数控加工中质量事故的错误方式, 并制定改进方案。

c) 采用新的数控工步卡, 为建立更完善的程序说明作准备。

d) 建立数控加工程序编制规范并完善相应制度。

e) 完善UG软件新版本后置软件。

f) 开发机床可用于防错的功能, 改进刀补防错程序, 控制刀补值范围, 并在新编程完全运行。并逐渐推广到批产零件。

对西门子840D控制系统数控机床刀具参数指令进行了开发应用, 并进行了全面推广, 并将规范的应用方式写入文件, 整体提升刀补、刀长防错能力。开发了蓝天机床的区域限制功能, 解决这类机床的刀补刀长防错问题, 在所有新编程序中第1加工工步增加M00, 结合MSG () 指令, 防止坐标系错误。

3.2 达到的技术指标

3.2.1 在某型号发动机中实现MBD项目的初步应用

3.2.2 主要研制机匣零件实现基于设计模型的工序高效建模及模块化编程应用编程效率提升30%。

3.2.3 重新完成20多台数控机床的仿真控制系统, 刀具、优化数据库建设, 实现仿真过程规范化。

3.2.4 完成四种材料所对应典型件刀具、切削数据库建设, 实现仿真过程切削参数规范化。

3.2.5 完成数控程序管理防错内容修改, 完成数控机床防错功能和刀补防错程序开发, 在程序中和工步中增加防错技术手段。

结语

通过MBD项目的推广, 不仅可以减少精铣、精车的建模时间, 还可提升机匣零件工序的建模速度, 在CAM的编程技术上, 通过实施模板式编程技术, 可提升编程质量和效率。

参考文献

[1]王爱玲, 等。机匣制造技术[M].北京:国防工业出版社, 1993.

电子制造类 篇8

《机械制造工艺》是机械工程类专业的一门必修课, 它是一门研究机械制造的工艺方法和工艺过程的技术学科, 它既不同于基础课程, 又不同于专业课程, 更接近操作技能的理论化。本课程内容涉及到热加工工艺、冷加工工艺和机械加工工艺规程三大部分的基础知识, 是一门实用性、专业性和实践性都比较强的课程。

《机械制造工艺》课程尽管内容庞杂, 知识点很多, 但可以用一线、两段、三重点、五要求来概括。

“一线”是指整个课程内容贯穿着从毛坯制造到加工成产品的一条主线, 这与实际生产的工艺路线一致。用这样一条线来引导学生学习就使知识有了系统性。

“两段”是指产品的制造过程可分为毛坯制造与机械加工两个阶段。在一般工厂或企业中通常称之为“热加工”及“冷加工”。热加工的主要基础理论是“铁—碳平衡图”, 而冷加工的基础理论则是“金属切削原理”。

“三重点”是学生学习必须理解与掌握的基本知识, 它与学生基本技能的培养密切相关。其一是了解常用工程材料的种类成分, 组织性能与热处理方法。二是了解铸造、锻压、焊接等热加工方法的基本原理和工艺特点, 培养学生具有分析零件毛坯制造工艺性的初步能力。三是领会并掌握机械零件的各种常用加工方法的实质、工艺原理与生产特点, 以及加工所用设备、工卡量具的工作原理与安全技术知识, 培养学生具有分析零件结构工艺性和选择加工方法的初步能力。

“五要求”是如下几点: (一) 了解毛坯制造及零件切削的主要工作内容、工艺特点、工艺装备和应用范围等基础知识; (二) 了解各种主要设备的基本工作原理和使用范围; (三) 掌握选择毛坯制造、零件切削加工的方式方法的基础知识; (四) 对常见典型零件能合理确定其加工工艺过程; (五) 了解装配的基本知识和典型机械部件的装配方法。

通过对《机械制造工艺》的分析和教学大纲的要求, 不难看出本课程涉及的知识面广、概念性强, 与生产实践关系密切。因此, 教师要教好《机械制造工艺》这门课程, 就必须从多方面努力。

2《机械制造工艺》教学中存在的问题

2.1 教学内容和教学体系陈旧

该课程的内容多又相互独立, 学时少而且有些内容随着现代科学技术的发展已日显陈旧;课程内容和课程体系的变化与原有的教学方法和手段不能完全相适应, 必须探索一套与之相辅相成的教学方法和教学手段;课程实践性强、学生实践经验少, 难以保证在较少学时内既完成教学大纲的教学要求又能培养学生的工程意识、理论联系实际的能力和创新思维能力。

2.2 教学方式陈旧

在教学方法上采取灌输式教学, 对于教材内容的教授面面俱到, 惟恐学生不能完全掌握。结果导致学生只有死记硬背, 没有独立思考的余地, 并且对于每一章中的“精髓”没能很好地把握。此外, 在教学过程中仍然停留在从书本到书本的狭隘教学方式, 不能拓宽视野, 获取的信息量较少, 这种单一的教学方法显然很难培养出具有创造性的高素质的人才。

3《机械制造工艺》课程教学方法的改革探讨

3.1 通过直观教学, 提出问题, 培养学生学习的兴趣

现在学校的学生, 多数在过去的在校学习中, 根本没有机会接触现代化的工业生产, 不了解生产中的机床设备和操作要点。如果按照过去的教育模式一张嘴、一支粉笔、一本书、一块黑板进行教学, 学生对所学的知识无法形成感性认识, 渐渐的就会所学课程失去兴趣, 而形成恶性循环。为了培养学生的学习兴趣, 上课前或授课过程中, 根据教学内容领学生到实习基地观看, 及时地通过生产现场的现象提出问题激发学生的好奇心, 从而培养学生学习的兴趣。

3.2 根据教学内容, 分块打包

《机械制造工艺》基础把十几门学科的教学内容浓缩在一起, 分为冷加工、热加工和机械制造工艺规程制定三个部分, 在教学中每个部分都要进行“打包”, 既为应知理论包、应会技能包、能力应用考核包;应知理论包, 就是以够用为度, 以机械加工部分为例, 在教学中把各种机械加工方法中所用到的机床的组成、工作原理、加工内容、运动形式、刀具、夹具的形式作以详细介绍并进行认真对比, 掌握特点, 使之有效地掌握机械加工的基本知识。应会技能包就是突出技能, 根据现在学生的特点 (易跳槽) , 企业生产的需求 (复合型人才) , 在进行课堂教学的同时, 到生产现场结合实际进行教学, 在以车削加工练习为主的基础上适当进行其它类型机床切削方法的模拟练习。通过对比练习, 进行多方面的技能培训。能力应用考核包, 就是培养学生分析问题解决问题的能力, 结合实例让学生找出设备事故原因、产品质量差的原因, 并提出解决问题的工艺措施。

3.3 结合专业特点, 进行教材的相应处理

由于劳动力市场需求的不确定性, 就决定了学校对学生的培训目标的不确定性。在《机械制造工艺》教学中, 对不同专业的学生, 有不同的侧重面。机械加工与数控专业的学生应以各种机床的切削加工为主, 而机电一体化专业的学生则应以车、钻、磨为主。因为一个好的钳工, 不仅要对钳加工的教学内容达到应知应会, 对常用的通用机床也应有一些了解和掌握。另外在机械加工和钳加工中所采用的刀具不同, 运动形式不同, 在授课时都进行相应的比较, 使学生更多的了解和掌握。

3.4 通过开放型习题教学, 纵横对比开阔思路, 确定最佳加工方案

《机械制造工艺》同其它学科不同, 虽然章节很多, 知识面很广, 但计算题数量很少。如果始终采用讲解——观看的教学方法, 难免会使学生失去学习的热情。在每个部分的内容结束后, 上一次开放型习题课, 通过纵横对比, 开阔思路, 确定最佳加工方案。传统的习题课就是老师按照例题的形式改几个数、换个问法, 让学生多做几道题, 熟练的掌握解题思路, 从而达到举一反三的目的。而在《机械制造工艺》的教学中, 采用这种教学方法是没有意义的。我通过多年的探索, 有一定的收效, 就是全学期只上三次开放型习题课 (在每个部分完成后进行) 。因为教学是一种特定的情境中的人际交往, 通过创设、探究的情境激发学生探索、需求和兴趣。在探索——发展的教学模式中, 启发学生主体性参与的动力。

3.5 提升自身素质, 做合格的双师型人才

电子制造类 篇9

关键词：化工装备,承压类设备,质量问题,解决策略

针对行业内出现的由主要设备制造质量问题引起的停车事故、人身伤害事故和财产损失事故等, 通过调查研究发现, 一方面主要是在设备制造过程中监管不力造成的, 另一方面则是非常规设备质量问题的大量出现造成的, 且后者的影响日趋严重。

在某煤制气项目一系列设备 (或材料) 监造范围涉及, 包括气化炉及配套设备、低温甲醇洗硫化氢吸收塔、二氧化碳吸收塔、丙烯球罐、液氨球罐等在内的约700台套承压类静设备, 以及主要工艺管道、压力管道范围内约9000个合金钢或低温钢管道元件。

本文精选的一些典型的案例, 既有被普遍关注的问题, 也有个别非常规的问题, 通过借鉴其他行业好的做法, 调整监造策略, 确定了主要设备制造阶段在加强监管的同时, 有必要以第三方监检方式找出偏差和发现问题、解决问题, 提出了第三方监检工作是保障化工设备 (或材料) 使用安全的有效手段和确保监造工作效果的有力保障。

促进制造单位保证设备制造质量, 严把质量关, 使产品可能存在的缺陷在制造单位出厂以前得到处理和控制, 对化工企业安全稳定生产, 减少财产损失、避免人身伤亡事故具有非常好的实际效果。

1 监造工作概况

依据《设备监理管理暂行办法》 (国质检质联[2001]174号) 开展监造工作。相关行业内标准, 电力行业有DL/T586-2008《电力设备监造技术导则》、GB50319-2012《建设工程监理规范》, 中石化有《中国石化重要设备材料监造管理办法》, 中石油天然气有《产品驻厂监造管理规定》。开展设备监造的实践证明, 通过监造可以发现和解决设备的许多关键性技术和制造质量问题, 最大限度地消除设备制造过程中可能存在的质量隐患。

买方对供方制造的产品内在质量不容易做到全面的监控。为了确保产品质量满足设计要求, 必须对产品制造质量实行全过程的监控, 不断督促供方加强内部管理, 提高产品质量意识, 这已日益成为买方企业面临的挑战。监造的实施方式主要采用有资质的第三方来完成产品的监造工作, 根据产品的重要性和特点, 通过采取预防性措施, 严格控制重要工序、关键工序的工艺质量, 同时辅助以验证性的措施, 确保产品质量。

本文针对化工行业在设备 (或材料) 生产监理过程中, 为了保证产品质量, 在加强设备监造过程控制的同时, 借鉴了电力行业金属技术监督的成熟模式, 对化工区域相关设备监造工作引入了第三方监检 (I点) , 最大限度地保证了设备质量。从实际工作效果来看, 无论是在制造厂内或是在施工现场开展的第三方监检行为, 一方面对设备投产后的安全稳定运行提供了质量保障, 另一方面, 通过第三方监检行为, 对尚处在生产阶段的设备制造厂起到了警示和震慑作用, 使其加强生产过程控制, 进一步保障了设备最终的交货质量。

1.1 监造工作开展和实施

质量监造方式分文件见证 (R) 、工厂见证 (W) 、停工待检点 (H) 和工厂检验点 (I) 四种, 文件见证由乙方出具证实文件, 监造方代表核对确认后在见证表上签字;工厂见证由甲方或监造方代表在工厂参与检查试验, 符合要求确认后, 在见证表上签字;停工待检点必须有甲方或监造方代表在工厂参与检查试验, 符合要求确认后, 在见证表上签字;工厂检验点由监造方代表在工厂进行抽检或复检。

对于大型设备、重要设备、大宗材料。在采购合同和监造协议中要明确监造见证点和监检点 (I点) 并及时派监造单位进行驻厂监督, 及时跟踪原材料进厂、加工制造过程的监督检验工作。专项监检以I点的形式体现在监造协议中, 其他未派驻监造代表的设备制造单位, 以及未开展监检工作的已送达现场的主要设备, 通过协调, 可以分别在制造厂或安装现场执行I点监检。

2 监造工作控制重点和实例

2.1 原材料阶段

原材料一般都需要经进场复验合格后使用。才能从源头上保障设备制造质量。如灰锁设备问题:灰锁是气化装置重要设备之一, 设计压力范围为0-4.6MPa, 设计温度为470℃, 在交变载荷下工作。灰锁外径Φ2800mm, 高为4720mm, 壳体材料15Cr Mo R。第三方监检单位复检项目包括:100%磁粉、超声波、硬度复验。

在所有复检的设备中, 某编号灰锁上的缺陷最为严重, 该缺陷位于泄压管的变截面位置, 泄压管的材料为15Cr Mo, Ⅳ级锻件。裂纹断续长约410mm, 单个最长30mm, 同时横向也存在裂纹, 最长30mm, 见图1。

在对该灰锁上的裂纹缺陷进一步打磨消缺过程中, 我们发现裂纹在打磨到内部时, 多条裂纹呈网状交叉分布。打磨过程中, 有数次观察到裂纹几乎接近消除彻底, 从旁边再次出现新的裂纹。至磁粉检测没有再发现裂纹为止, 打磨沟槽最深21mm, 长度450mm, 其中横向最长裂纹的打磨时扩长至70mm。

现场进一步检查发现, 该锻件的下部也存在裂纹, 此时该处已经打磨约8mm深。

按照有关规定 (JB4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》) , 锻造部件在投料前应该逐件进行100%超声波 (UT) 探伤检查。由于锻件在锻制过程中, 容易产生层状缺陷, 且本次裂纹缺陷出现在应力最为集中的变截面处, 危险性更大。而目前只能进行表面检测, 不能确定该锻件内部是否还存在此类缺陷。1、鉴于该设备运行工况恶劣, 目前只能进行表面检测, 不能确定内部是否存在缺陷, 为确保设备安全运行, 需要慎重处理;2、原坯料超声波检测没有发现超标或记录性缺陷, 需要查清缺陷产生的原因, 制定相应的处理方案, 并严格按照既定方案实施。最后, 本次发现锻件缺陷的两台灰锁设备返厂处理, 对锻件部分重新投料生产。要求第三方监检方监督制造厂重新采购坯料, 经复检合格后使用。

原设备复检项目中没有安排对设备锻件进行无损探伤复查, 此次的灰锁变截面裂纹缺陷, 其发现过程属于偶然。针对这种新情况, 新问题, 需要对原有工作思路进行调整, 做好设备原材料进场验收工作, 在可操作的前提下, 将原材料进场复验作为现场见证点 (W点) , 或者增加监检点 (I点) , 确保重要设备组件质量合格。

2.2 制造阶段

化工装备 (或材料) 制造阶段工艺纪律执行规范性检查, 前一个工序不符合要求, 不能流转到下一个工序。如某高压蒸汽管道设计压力9.8MPa, 蒸汽温度550℃, 管道材质A335 P91。管道元件质量是管道安装质量的基本保证。经第三方监检人员对某管件厂生产的主蒸汽管件进行检测。本次检验34件。无损检测发现6个管件存在裂纹, 全部在弯头内壁。DN350无缝弯头16#内壁裂纹长120mm (见图2) , 汽轮机入口特殊弯管 (组合件) 小弯头内壁裂纹管件长度方向和环向都有长度 (见图3) 。

本批次管件由于供货和监造招标原因, 没有派驻监造。只是在产品出厂前, 派第三方监检人员去厂家验收发现上述问题。由于制造厂管理失控, 没有严格按照制造工艺要求进行生产, 是本次管件质量问题的主要原因。如管件内表面有裂纹存在、大量管件硬度超标, 分析应该是在管件成形阶段温度超出工艺控制的合理范围, 或者是在成形以后没有按照工艺要求进行热处理导致的表面开裂和硬度指标过高。认定此批管件34件中, 仅有2件符合供货技术要求。经相关方协商, 本批次不合格管件重新投料生产。监检人员对重新投料生产的管件复检后确认质量合格。

由于供货周期和监造招标的原因, 本批次管道元件没能派驻监造。管道元件在出厂前的监检 (I点) 抽查中发现问题, 虽对工程施工进度造成一定的影响, 但通过细致的工作, 发现了质量隐患, 避免将不合格产品使用在工程中。

3 结语

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